小动物活体光学成像原理概述
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技术原理——成像模式
小动物活体光学成像的主要成像模式包括生物发光和荧光,这两种成像模式从标记原理到发光原理都有所不同
生物发光
生物发光的发光原理:
将荧光素酶基因插入目标对象基因组中并成功表达后,所表达出的荧光素酶能够在氧气、ATP存在的条件下(即活细胞中,所以可以反映细胞活性)催化其相应底物(ffluc对应底物为荧光素D-luciferin,Rluc和Gluc对应底物为腔肠素Coelenterazine)发生酶促化学反应,并将化学能转化为光能释放出来,产生发光现象。因此,生物发光的发光原理是基于一种酶促化学反应而发生的自发光现象。
荧光标记
荧光的发光原理:
无论使用上述哪种荧光标记方法,所涉及的荧光发光原理均相同,即通过外源激发光对荧光探针进行激发,受激发的荧光探针基团中的电子发生能量跃迁,由基态跃迁至高能态,再由高能态回迁至基态的过程中释放出光子,而产生发光现象。
因此,与生物发光是一种自发光现象不同,所有荧光探针成像均需要外源激发光的激发。
生物发光vs荧光标记